鐵離子輔助銀納米線的生長(zhǎng)過(guò)程及其柔性透明導(dǎo)電薄膜的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-29 16:16
隨著電子器件和設(shè)備朝著可移動(dòng)、輕便、可彎曲變形的方向發(fā)展,新型柔性透明導(dǎo)電薄膜材料得到了快速發(fā)展。相較于傳統(tǒng)硬質(zhì)導(dǎo)電材料而言,新型柔性透明導(dǎo)電薄膜材料,不僅具有傳統(tǒng)材料優(yōu)異的光學(xué)透明性和低的表面電阻,而且可以在彎曲狀態(tài)下使用。在各種柔性透明導(dǎo)電薄膜材料中,基于銀納米線的柔性透明導(dǎo)電薄膜因其優(yōu)異的性能和低的制備成本成為最近十幾年的研究熱點(diǎn)。銀納米線的制備方法已有很多,其中多元醇還原法是制備銀納米線最常用的方法。但多元醇還原法在制備銀納米線時(shí)需加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)來(lái)控制銀納米線的生長(zhǎng),導(dǎo)致最終制備的銀納米線表面會(huì)有PVP包覆,影響銀納米線的導(dǎo)電性能,而除去PVP的方法又是耗時(shí)費(fèi)力的。因此,本文創(chuàng)新地提出使用離子型輔助劑鐵離子作為生長(zhǎng)控制劑來(lái)制備銀納米線,并重點(diǎn)研究了銀納米線的生長(zhǎng)過(guò)程。結(jié)果表明:鐵離子輔助銀納米線的生長(zhǎng)主要經(jīng)歷三個(gè)階段,第一階段銀離子被還原生成銀晶種,第二階段晶種繼續(xù)生長(zhǎng)成為初級(jí)晶體,第三階段鐵離子通過(guò)包覆在銀納米晶體的特定表面,促使初級(jí)晶體生長(zhǎng)成為銀納米棒,并最終生長(zhǎng)為銀納米線。當(dāng)兩條生長(zhǎng)中的銀納米線末端相互接觸時(shí),有可能“自接合”在一起形成一條具有鈍角的銀納米線...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
柔性電子器件a柔性顯示器b柔性太陽(yáng)能電池c柔性電子皮膚d柔性觸摸屏
圖 1-2 銀納米線生長(zhǎng)機(jī)理示意圖[48]納米線導(dǎo)電薄膜的制備性能透明導(dǎo)電材料的發(fā)展對(duì)納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用提出了越來(lái)越高的要求[49了實(shí)現(xiàn)納米線網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)有序化,有必要開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、可靠、成本低廉的絡(luò)制作技術(shù)[50]。制備這樣的網(wǎng)絡(luò)也是控制所制備的導(dǎo)電薄膜電學(xué)和光學(xué)鍵一步[51; 52]。機(jī)納米線網(wǎng)絡(luò)可以很容易和低成本地通過(guò)溶液技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn):噴凃[53; 54][55; 56]、旋凃[57-59]、棒涂覆[60-64]、真空抽濾[65]等方法。所有這些技術(shù)都進(jìn)行,不需要任何真空設(shè)備。最重要的是,像噴涂這樣的技術(shù)很容易實(shí)生產(chǎn)的。這種溶液過(guò)程制備的導(dǎo)電薄膜已經(jīng)證明了能夠集成到諸如有機(jī)池這樣的電子器件中。
圖 1-3 銀納米線導(dǎo)電薄膜的制備工藝 a 旋凃 b 噴涂 c 真空抽濾 d 棒涂覆獲得均勻和可控的納米線排列的方法引起了人們?cè)絹?lái)越多的興趣。氧化物納米模板,如陽(yáng)極氧化鋁,被用來(lái)分離和排列金屬納米線。聚二甲基硅氧烷印模也已經(jīng)成功地用于干燥轉(zhuǎn)移印刷。大量的原始技術(shù)如可控浸涂、微流聚集、電場(chǎng)/磁場(chǎng)輔助技術(shù)、逐層組裝、直接凹版印刷、靜電紡絲等都曾用來(lái)生產(chǎn)高質(zhì)量的有序納米線陣列。器件集成最需要解決的問(wèn)題之一是表面粗糙度和納米線間的接觸電阻。前者可以通過(guò)分層來(lái)解決,以防止納米線的滑移的發(fā)生,如 Zeng 等[67]人用濕化學(xué)方法在透明聚合物中嵌入納米線,或在兩個(gè) ZnO 層之間插入金屬納米線網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)等離子體焊退火可以降低納米線間的接觸電阻。Klan 等[68]通過(guò)在銀納米線表面包覆 ZnO 粒子提高薄膜的穩(wěn)定性。最后,提高熱環(huán)境穩(wěn)定性是將納米結(jié)構(gòu)集成到器件中的關(guān)鍵問(wèn)題。在氧化物
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于銀納米線的柔性透明導(dǎo)電薄膜的研究[J]. 孫旭,黃英,王雷,丁曉,王艷麗. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2013(06)
[2]多壁碳納米管的制備與可見(jiàn)光催化性能[J]. 王海,歐陽(yáng)科,謝珊,王倩影,陳哲. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(07)
[3]溶液穩(wěn)定、高導(dǎo)電性波紋狀石墨烯片(英文)[J]. 范承偉,張新,陳勝,王海芳,曹傲能. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
[4]柔性透明導(dǎo)電薄膜的制備及其發(fā)展前景[J]. 何維鳳,趙玉濤,李素敏,李長(zhǎng)生. 材料導(dǎo)報(bào). 2005(03)
[5]柔性透明導(dǎo)電薄膜的研究現(xiàn)狀、應(yīng)用及趨勢(shì)[J]. 趙玉濤,何維鳳,李素敏,李長(zhǎng)生. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
碩士論文
[1]銀納米線透明電極的制備及可靠性防護(hù)研究[D]. 于春宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]超細(xì)銀納米線的合成與形貌調(diào)控[D]. 賈丹.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]銀納米線柔性壓力傳感器的制備及響應(yīng)特性優(yōu)化研究[D]. 全勇.電子科技大學(xué) 2017
[4]石墨烯/銀納米線透明電極的制備及其應(yīng)用研究[D]. 鄧波波.電子科技大學(xué) 2017
[5]超細(xì)銀納米線制備及其在電催化與超級(jí)電容器方面的應(yīng)用研究[D]. 高振.天津理工大學(xué) 2017
[6]基于銀納米線的柔性薄膜壓力傳感器的研究[D]. 許杰.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[7]銀納米線柔性透明導(dǎo)電薄膜自組裝制備與性能[D]. 濮丹鳳.南京郵電大學(xué) 2016
[8]銀納米線透明導(dǎo)電蒲膜的制備與性能研究[D]. 岳情情.魯東大學(xué) 2016
[9]聚合物/銀納米線復(fù)合材料的制備及其光、電性能研究[D]. 錢小立.山東大學(xué) 2016
本文編號(hào):3414029
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
柔性電子器件a柔性顯示器b柔性太陽(yáng)能電池c柔性電子皮膚d柔性觸摸屏
圖 1-2 銀納米線生長(zhǎng)機(jī)理示意圖[48]納米線導(dǎo)電薄膜的制備性能透明導(dǎo)電材料的發(fā)展對(duì)納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用提出了越來(lái)越高的要求[49了實(shí)現(xiàn)納米線網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)有序化,有必要開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、可靠、成本低廉的絡(luò)制作技術(shù)[50]。制備這樣的網(wǎng)絡(luò)也是控制所制備的導(dǎo)電薄膜電學(xué)和光學(xué)鍵一步[51; 52]。機(jī)納米線網(wǎng)絡(luò)可以很容易和低成本地通過(guò)溶液技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn):噴凃[53; 54][55; 56]、旋凃[57-59]、棒涂覆[60-64]、真空抽濾[65]等方法。所有這些技術(shù)都進(jìn)行,不需要任何真空設(shè)備。最重要的是,像噴涂這樣的技術(shù)很容易實(shí)生產(chǎn)的。這種溶液過(guò)程制備的導(dǎo)電薄膜已經(jīng)證明了能夠集成到諸如有機(jī)池這樣的電子器件中。
圖 1-3 銀納米線導(dǎo)電薄膜的制備工藝 a 旋凃 b 噴涂 c 真空抽濾 d 棒涂覆獲得均勻和可控的納米線排列的方法引起了人們?cè)絹?lái)越多的興趣。氧化物納米模板,如陽(yáng)極氧化鋁,被用來(lái)分離和排列金屬納米線。聚二甲基硅氧烷印模也已經(jīng)成功地用于干燥轉(zhuǎn)移印刷。大量的原始技術(shù)如可控浸涂、微流聚集、電場(chǎng)/磁場(chǎng)輔助技術(shù)、逐層組裝、直接凹版印刷、靜電紡絲等都曾用來(lái)生產(chǎn)高質(zhì)量的有序納米線陣列。器件集成最需要解決的問(wèn)題之一是表面粗糙度和納米線間的接觸電阻。前者可以通過(guò)分層來(lái)解決,以防止納米線的滑移的發(fā)生,如 Zeng 等[67]人用濕化學(xué)方法在透明聚合物中嵌入納米線,或在兩個(gè) ZnO 層之間插入金屬納米線網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)等離子體焊退火可以降低納米線間的接觸電阻。Klan 等[68]通過(guò)在銀納米線表面包覆 ZnO 粒子提高薄膜的穩(wěn)定性。最后,提高熱環(huán)境穩(wěn)定性是將納米結(jié)構(gòu)集成到器件中的關(guān)鍵問(wèn)題。在氧化物
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于銀納米線的柔性透明導(dǎo)電薄膜的研究[J]. 孫旭,黃英,王雷,丁曉,王艷麗. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2013(06)
[2]多壁碳納米管的制備與可見(jiàn)光催化性能[J]. 王海,歐陽(yáng)科,謝珊,王倩影,陳哲. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(07)
[3]溶液穩(wěn)定、高導(dǎo)電性波紋狀石墨烯片(英文)[J]. 范承偉,張新,陳勝,王海芳,曹傲能. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
[4]柔性透明導(dǎo)電薄膜的制備及其發(fā)展前景[J]. 何維鳳,趙玉濤,李素敏,李長(zhǎng)生. 材料導(dǎo)報(bào). 2005(03)
[5]柔性透明導(dǎo)電薄膜的研究現(xiàn)狀、應(yīng)用及趨勢(shì)[J]. 趙玉濤,何維鳳,李素敏,李長(zhǎng)生. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
碩士論文
[1]銀納米線透明電極的制備及可靠性防護(hù)研究[D]. 于春宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]超細(xì)銀納米線的合成與形貌調(diào)控[D]. 賈丹.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]銀納米線柔性壓力傳感器的制備及響應(yīng)特性優(yōu)化研究[D]. 全勇.電子科技大學(xué) 2017
[4]石墨烯/銀納米線透明電極的制備及其應(yīng)用研究[D]. 鄧波波.電子科技大學(xué) 2017
[5]超細(xì)銀納米線制備及其在電催化與超級(jí)電容器方面的應(yīng)用研究[D]. 高振.天津理工大學(xué) 2017
[6]基于銀納米線的柔性薄膜壓力傳感器的研究[D]. 許杰.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[7]銀納米線柔性透明導(dǎo)電薄膜自組裝制備與性能[D]. 濮丹鳳.南京郵電大學(xué) 2016
[8]銀納米線透明導(dǎo)電蒲膜的制備與性能研究[D]. 岳情情.魯東大學(xué) 2016
[9]聚合物/銀納米線復(fù)合材料的制備及其光、電性能研究[D]. 錢小立.山東大學(xué) 2016
本文編號(hào):3414029
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